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借助于材料轉(zhuǎn)化的固體分開的制作方法

文檔序號:11441804閱讀:236來源:國知局
借助于材料轉(zhuǎn)化的固體分開的制造方法與工藝

本發(fā)明根據(jù)權(quán)利要求1涉及一種用于在固體中產(chǎn)生剝離區(qū)域的方法,所述剝離區(qū)域用于將固體部分與固體剝離,并且根據(jù)權(quán)利要求13涉及一種用于將至少一個固體部分與固體分離的方法。



背景技術(shù):

固體的、尤其晶片的分開典型地通過鋸割產(chǎn)生。然而這種分開方法具有大量缺點。因此,在進行鋸割時始終產(chǎn)生碎屑,所述碎屑由此是被損壞的基礎(chǔ)材料。此外,被鋸開的盤片的厚度波動在鋸割高度增加時同樣增加。此外,鋸割元件引起:在彼此待分開的盤片的表面上產(chǎn)生線痕和表面損傷。

因此可見:分開方法“鋸割”引起非常的材料成本和再加工的成本。

此外,文獻wo2013/126927a2公開了一種用于將設(shè)備層從初始晶片分出來的方法。根據(jù)wo2013/126927a2,在此由于激光加載進行對整個裝置的非常強的加熱。需要這種加熱,以用來經(jīng)由固體材料和“處理裝置”的不同的熱膨脹系數(shù)實現(xiàn)固體內(nèi)部中的應(yīng)力。在此可見:“處理裝置”的耐熱能力必須是非常高的,因為出現(xiàn)非常高的溫度。此外,根據(jù)wo2013/126927a2,激光束總是經(jīng)由表面導(dǎo)入到固體中,所述表面不是待分出的層的組成部分。這同樣引起強烈地加熱固體。高的溫度同樣具有如下缺點:固體扭曲或者以不期望的方式膨脹,由此產(chǎn)生晶格修改部是非常不精確才可行的。

由此,根據(jù)wo2013/126927a2無法加工厚且大的固體。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

因此,本發(fā)明的目的是:提供一種用于將固體部分,尤其多個固體層與固體分離的替選的方法。根據(jù)本發(fā)明,之前提到的目的通過一種用于在固體中產(chǎn)生剝離區(qū)域的方法實現(xiàn),所述剝離區(qū)域用于將固體部分,尤其固體層與固體剝離,其中要剝離的固體部分比減去固體部分的固體更薄。根據(jù)本發(fā)明,所述方法優(yōu)選至少包括如下步驟:提供要加工的固體,其中固體優(yōu)選由化學(xué)的化合物構(gòu)成;提供激光光源;用激光光源的激光輻射加載固體,其中激光束經(jīng)由要分離的固體部分的表面進入固體中,其中激光輻射限定地加載固體的在固體內(nèi)部中的預(yù)設(shè)的部分,以構(gòu)成一個剝離區(qū)域或多個子剝離區(qū)域。優(yōu)選地,在固體的預(yù)設(shè)的部分中產(chǎn)生的溫度高至,使得構(gòu)成預(yù)設(shè)的部分的材料獲得呈預(yù)定的材料轉(zhuǎn)化部形式的修改部,其中通過修改部預(yù)設(shè)剝離區(qū)域,或者預(yù)設(shè)多個子剝離區(qū)域。附加地或替選地,通過激光加載在晶格中依次產(chǎn)生多個修改部,其中晶格由于修改部在圍繞修改部的區(qū)域中至少在所述區(qū)域的各一個部分中裂開,其中通過在修改部的區(qū)域中的裂紋預(yù)設(shè)剝離區(qū)域或者預(yù)設(shè)多個子剝離區(qū)域。

所述解決方案是有利的,因為能夠產(chǎn)生沒有晶格的局部破壞的材料轉(zhuǎn)化或相轉(zhuǎn)化,由此能夠在固體中非常受控制地產(chǎn)生薄弱部或強度降低部。

此外,本發(fā)明首次實現(xiàn)了如下可行性:固體不必與其待縮短的縱向方向正交地縮短,而是所述固體借助激光器沿其縱向方向被加載成,使得固體層被分開。該方法還具有下述優(yōu)點:激光束不必在固體的整個半徑上進入到固體中,而是能夠經(jīng)由與分離層或剝離層優(yōu)選平行的層引入到固體中。這尤其在如下固體中是有意義的,所述固體的半徑大于或等于待分開的固體層的厚度。

其他優(yōu)選的實施方式是從屬權(quán)利要求和隨后的說明部分的主題。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,材料轉(zhuǎn)化是將化學(xué)的化合物分解成多個或所有單個組成部分或元素。所述實施方式是有利的,因為通過有針對性地分解固體的化學(xué)的化合物,能夠限定地設(shè)定最適合于分離固體部分的材料組合。

根據(jù)當(dāng)前的描述,將固體初始材料優(yōu)選理解為單晶的、多晶的或無定形的材料。優(yōu)選地,由于強各向異性的原子鍵合力,適用的是具有強各向異性結(jié)構(gòu)的單晶。固體初始材料優(yōu)選具有出自元素周期表的主族3、4、5和/或第12副族中的材料或材料組合,尤其出自第3、4、5主族和第12副族的元素的組合,例如氧化鋅或碲化鎘。

除了碳化硅以外,半導(dǎo)體初始材料例如也能夠由硅、砷化鎵gaas、氮化鎵gan、碳化硅sic、磷化銦inp、氧化鋅zno、氮化鋁aln、鍺、氧化鎵(iii)ga2o3、氧化鋁al2o3(藍寶石)、磷化鎵gap、砷化銦inas、氮化銦inn、砷化鋁alas或金剛石構(gòu)成。

固體或工件(例如晶片)優(yōu)選具有出自元素周期表的主族3、4和5之一的材料或材料組合,所述材料或材料組合例如是sic、si、sige、ge、gaas、inp、gan、al2o3(藍寶石)、aln。特別優(yōu)選地,固體具有元素周期表的第四、第三和第五族中存在的元素的組合??煽紤]的材料或材料組合在此例如是砷化鎵、硅、碳化硅等。固體還能夠具有陶瓷(例如al2o3-氧化鋁)或由陶瓷構(gòu)成,優(yōu)選的陶瓷在此例如通常是鈣鈦礦陶瓷(例如含pb、o、ti/zr的陶瓷)并且特別是鈮酸鉛鎂、鈦酸鋇、鈦酸鋰、釔鋁石榴石,尤其是用于固體激光應(yīng)用的釔鋁石榴石晶體,表面聲波(surfaceacousticwave)陶瓷,例如鈮酸鋰、磷酸鎵、石英、鈦酸鈣等。因此,固體優(yōu)選具有半導(dǎo)體材料或陶瓷材料或者特別優(yōu)選地固體由至少一種半導(dǎo)體材料或陶瓷材料構(gòu)成。固體優(yōu)選是鑄塊或晶片。特別優(yōu)選地,固體是對于激光束至少部分透鏡的材料。因此還可考慮的是:固體具有透明的材料,或者部分地由透明的材料,例如藍寶石構(gòu)成或制成。在此考慮單獨地或與其他材料組合地作為固體材料的其他材料例如是“寬帶隙”材料,inalsb,高溫超導(dǎo)體,尤其是稀土銅酸鹽(例如yb2cu3o7)。附加地或替選地可考慮的是:固體是光掩模,其中在此情況下作為光掩模材料優(yōu)選能夠使用任意至申請日已知的光掩模材料并且特別優(yōu)選使用其組合。此外,固體能夠附加地或替選地具有碳化硅(sic)或由其構(gòu)成。固體優(yōu)選是鑄塊,所述鑄塊在初始狀態(tài)中,即在分離第一固體部分之前的狀態(tài)中,優(yōu)選重為大于5kg或大于10kg或大于15kg或大于20kg或大于25kg或大于30kg或大于35kg或大于50kg。固體部分優(yōu)選是固體層,尤其具有至少300mm直徑的晶片。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,晶格至少大多數(shù)在與相應(yīng)的修改部的中心間隔開的部分中裂開。所述解決方案是特別有利的,因為由此減少對固體的如下部分再加工的需求:在所述部分上在分開之后余留一個或多個修改部的更小的體積。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,進行對修改部的狀態(tài)調(diào)節(jié),其中晶格首先通過狀態(tài)調(diào)節(jié)在包圍修改部的區(qū)域中至少在各一個部分中裂開。

亞臨界在此表示:在裂紋將固體分為至少兩個部分之前,裂紋擴展被抑制或停止。優(yōu)選地,亞臨界的裂紋以小于5mm、尤其小于1mm的方式在固體中擴展。修改部優(yōu)選產(chǎn)生為,使得例如在將平坦的固體板分開時,亞臨界的裂紋優(yōu)選大多數(shù)在同一平面中擴展,尤其在平行于固體的如下表面或者以限定的方式相對于所述表面定向的平面中擴展,其中激光束通過所述表面進入到固體中。修改部優(yōu)選產(chǎn)生為,使得例如在將不平坦的固體分開時,亞臨界的裂紋優(yōu)選限定地、例如在球形的層片或?qū)又袛U展,使得剝離區(qū)域獲得限定的、尤其球形的形狀。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,為了限定地進行溫度處理,將激光輻射引入固體中,所述激光輻射具有100nj/μm2和10000nj/μm2之間的脈沖密度,優(yōu)選具有200nj/μm2和2000nj/μm2之間并且特別優(yōu)選500nj/μm2和1000nj/μm2之間的脈沖密度。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,接納層具有聚合物或聚合物材料或由其構(gòu)成,其中聚合物優(yōu)選是聚二甲基硅氧烷(pdms)或彈性體或環(huán)氧樹脂或其組合。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式,將激光器的,尤其fs激光器(飛秒激光器)的激光束的能量選擇為,使得在固體中或在晶體中沿至少一個方向的材料轉(zhuǎn)化小于或大于瑞利長度的30倍、或20倍或10倍或5倍或三倍。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,激光器的,尤其fs激光器的激光束的波長選擇為,使得固體的或材料的線性吸收小于10cm-1并且優(yōu)選小于1cm-1并且特別優(yōu)選小于0.1cm-1。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,晶格至少大多數(shù)地在與相應(yīng)的修改部的中心z間隔開的部分中裂開。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,裂紋至少分部段地穿過多個,尤其所有修改部;或者至少與多個,尤其所有修改部間隔開地伸展。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,第一數(shù)量的修改部與其中心z在剝離區(qū)域的一側(cè)產(chǎn)生而,第二數(shù)量的修改與其中心在剝離區(qū)域的另一側(cè)產(chǎn)生。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,固體經(jīng)由固體表面與冷卻裝置連接,其中與冷卻裝置連接的固體表面平行于或基本上平行于如下表面構(gòu)成,激光束經(jīng)由所述表面進入固體中,其中根據(jù)激光加載,尤其根據(jù)由激光加載得出的對固體進行的溫度處理運行冷卻裝置。特別優(yōu)選地,將固體與冷卻裝置連接的表面和激光束進入固體的表面剛好相對置。該實施方式是有利的,因為在產(chǎn)生修改部時進行的固體溫度增加能夠被限制或降低。優(yōu)選地,冷卻裝置被運行為,使得通過激光束引入固體中的熱輸入通過冷卻裝置從固體中抽出。這是有利的,因為由此能夠顯著地降低熱引發(fā)的應(yīng)力或者形變的出現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,冷卻裝置具有至少一個傳感器裝置,所述傳感器裝置用于檢測固體的溫度,并且根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度曲線引起固體的冷卻。所述實施方式是有利的,因為通過傳感器裝置能夠非常精確地檢測固體的溫度變化。優(yōu)選地,溫度變化用作用于控制冷卻裝置的數(shù)據(jù)輸入。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,冷卻裝置耦聯(lián)在旋轉(zhuǎn)裝置上并且冷卻裝置與設(shè)置在其上的固體在修改部產(chǎn)生期間借助于旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn),尤其以每分鐘大于100轉(zhuǎn)或以每分鐘大于200轉(zhuǎn)或以大于500轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,在固體的至少兩個不同的區(qū)域中,每平方厘米所產(chǎn)生的修改部的數(shù)量不同,其中在第一區(qū)域中產(chǎn)生第一塊的修改部線,其中每條線的各個修改部彼此間優(yōu)選以小于10μm、尤其小于5μm或者小于3μm或者小于1μm或者小于0.5μm間隔開的方式產(chǎn)生,并且第一塊的各個線彼此間以小于20μm、尤其小于15μm或者小于10μm或者小于5μm或者小于1μm間隔開的方式產(chǎn)生,其中通過第一塊的修改部構(gòu)成第一子剝離區(qū)域,并且在第二區(qū)域中產(chǎn)生第二塊的修改部線,其中每條線的各個修改部優(yōu)選彼此間以小于10μm、尤其小于5μm或者小于3μm或者小于1μm或者小于0.5μm間隔開的方式產(chǎn)生,并且第二塊的各個線彼此間以小于20μm、尤其小于15μm或者小于10μm或者小于5μm或者小于1μm間隔開的方式產(chǎn)生,其中通過第二塊的修改部構(gòu)成第二子剝離區(qū)域,其中第一區(qū)域和第二區(qū)域通過第三區(qū)域彼此間隔開,其中在第三區(qū)域中不借助于激光束產(chǎn)生或者基本上不借助于激光束產(chǎn)生修改部,并且第一區(qū)域與第二區(qū)域間隔開多于20μm、尤其多于50μm或者多于100μm或者多于150μm或者多于200μm。該實施方式是有利的,因為通過局部地產(chǎn)生修改部塊能夠在固體中產(chǎn)生大的機械應(yīng)力,使得能夠局部地使固體裂開或者由于另外的剝離事件,如對設(shè)置在固體上的接納層進行熱加載,而在固體中產(chǎn)生裂縫。已知的是:修改部塊引起在兩個修改部塊之間的區(qū)域中也穩(wěn)定地引導(dǎo)裂紋。由于修改部塊,能夠借助少量的修改部引起受控的并且非常精確的裂紋擴展。這具有顯著的優(yōu)點,因為縮短了加工時間,降低了能量消耗并且降低了固體的加熱。

優(yōu)選地,在第一塊中的修改部以0.01μm和10μm之間的脈沖間隔產(chǎn)生和/或設(shè)有0.01μm和20μm之間的線間距和/或設(shè)有16khz和20mhz之間的脈沖重復(fù)頻率。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面,根據(jù)修改部產(chǎn)生的地點調(diào)整光學(xué)裝置,借助于所述光學(xué)裝置將激光束從激光束源導(dǎo)向固體,由此引起數(shù)值孔徑的至少一個變化,其中數(shù)值孔徑在固體的邊緣區(qū)域中的位置處小于在固體的更靠近固體的中心的另一位置處。所述實施方式是有利的,因為產(chǎn)生具有不同特性的修改部。尤其,在邊緣區(qū)域中,即在(沿徑向方向)距邊緣直至10mm或直至5mm或直至1mm的區(qū)域中,優(yōu)選使用如下光學(xué)裝置,所述光學(xué)裝置具有0.05和0.3之間的,尤其基本上或剛好0.1的數(shù)值孔徑。對于其余區(qū)域,優(yōu)選使用如下光學(xué)裝置:其中數(shù)值孔徑在0.2和0.6之間,優(yōu)選在0.3和0.5之間并且特別優(yōu)選基本上或剛好為0.4。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式,對接納層進行熱加載包括將接納層冷卻至低于20℃的溫度,尤其低于10℃或低于0℃或低于-10℃或低于-100℃或低于接納層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。

通過溫度處理,借助于激光器產(chǎn)生修改部或材料轉(zhuǎn)化部,其中設(shè)有在0.01μm和10μm之間的,尤其0.2μm的脈沖間隔和/或設(shè)有在0.01μm和20μm之間的,尤其3μm的線間距和/或設(shè)有16khz和20mhz之間的,尤其128khz的脈沖重復(fù)頻率和/或設(shè)有在100nj和2000nj之間的,尤其400nj的脈沖能量。特別優(yōu)選地,對于根據(jù)本發(fā)明的方法,尤其在對碳化硅加載時,使用皮秒或飛秒激光器,其中激光器優(yōu)選具有800nm和1200nm之間的波長,尤其1030nm或1060nm的波長。脈沖寬度優(yōu)選在100fs和1000fs之間,尤其為300fs。此外,優(yōu)選將鏡頭用于聚焦激光束,其中鏡頭優(yōu)選引起激光束的20至100倍的縮小,尤其50倍的縮小或聚焦。此外,用于聚焦激光束的光學(xué)裝置優(yōu)選具有為0.1至0.9的,尤其為0.65的數(shù)值孔徑。

優(yōu)選地,每個通過激光輻射產(chǎn)生的材料轉(zhuǎn)化部是固體的材料的修改部,其中修改部附加地或替選地例如能夠理解為固體的晶格的破壞。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式,固體相對于激光光源運動,尤其移動,尤其旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地,連續(xù)地進行固體相對于激光光源的運動,尤其旋轉(zhuǎn)。在此出現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選超過每秒1轉(zhuǎn)或每秒5轉(zhuǎn)或每秒10轉(zhuǎn)或至少100mm/s的線速度。固體為此優(yōu)選設(shè)置,尤其粘結(jié)在旋轉(zhuǎn)臺或旋轉(zhuǎn)卡盤上。每次旋轉(zhuǎn),每平方厘米固體表面的修改部的數(shù)量優(yōu)選低于預(yù)設(shè)的最大數(shù)量,用于產(chǎn)生修改部的激光輻射穿過所述固體表面進入固體中,其中優(yōu)選根據(jù)固體材料和/或激光輻射的能量密度和/或根據(jù)激光輻射脈沖的持續(xù)時間確定每平方厘米且每次旋轉(zhuǎn)的修改部的最大數(shù)量。優(yōu)選地,提供控制裝置,所述控制裝置根據(jù)至少兩個或三個或所有前述參數(shù)和優(yōu)選其他參數(shù),根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)和/或函數(shù)確定每次旋轉(zhuǎn)每平方厘米的要產(chǎn)生修改部的最大數(shù)量。這尤其是有利的,因為清楚地可見:當(dāng)損壞密度過高時,產(chǎn)生有損的豎直的縫隙,這由從如下應(yīng)力引起:所述應(yīng)力在已加工的區(qū)域和還未加工的區(qū)域之間產(chǎn)生。

附加地或替選地,在固體相對于激光光源連續(xù)地旋轉(zhuǎn)時,產(chǎn)生修改部,所述修改部具有不同的圖案,尤其具有在各個新產(chǎn)生的修改部之間的間距,和/或具有改變的能量輸入,尤其減少的能量輸入。尤其,或者激光器或晶片或固體能夠沿xy方向移動,其中根據(jù)平移的xy移動產(chǎn)生修改部。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式,使用xy臺,在激光器運行期間固體設(shè)置在所述xy臺上。優(yōu)選地,通過已經(jīng)提到的控制裝置或替選的控制裝置,用于將激光束轉(zhuǎn)向的光學(xué)裝置連續(xù)地或分級地,尤其根據(jù)固體的運動,尤其根據(jù)固體的轉(zhuǎn)動,來再調(diào)整或重新調(diào)整。優(yōu)選地,由于再調(diào)整或重新調(diào)整,相對于在再調(diào)整或重新調(diào)整前調(diào)節(jié)的第一激光束走向設(shè)定第二激光束走向,所述第二激光束走向與第一激光束走向不同。因此,優(yōu)選根據(jù)固體的旋轉(zhuǎn),通過控制裝置設(shè)定不同的激光束走向。特別優(yōu)選地,在此,相應(yīng)地,再調(diào)整或重新調(diào)整或改變激光掃描方向。優(yōu)選地,替選地或附加地,由控制裝置控制激光光源、光學(xué)裝置、尤其掃描儀,和/或移動固體的裝置,尤其旋轉(zhuǎn)臺或旋轉(zhuǎn)卡盤,使得每次旋轉(zhuǎn)的能量輸入保持不變或減少,其中到固體中的能量輸入優(yōu)選連續(xù)地,即隨著每次旋轉(zhuǎn)減少;或者分級地,即分別在多旋轉(zhuǎn)之后減少。其中在能量輸入分級地減少時,每級旋轉(zhuǎn)的數(shù)量能夠彼此不同,因此第一級例如能夠包括多于2次旋轉(zhuǎn),并且另一級包括比第一級更多或更少的旋轉(zhuǎn)。此外,可考慮的是:級分別包括相同數(shù)量的旋轉(zhuǎn)。此外,分級移動也能夠與連續(xù)的移動混合或組合。

根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式,激光束能夠多次用修改部加載線,使得在線中或行中產(chǎn)生整個修改部。根據(jù)另一替選方案,在用于修改部的激光加載時,線能夠交叉或疊加,其中第一線的修改部尤其能夠以例如90°、45°、30°、60°的預(yù)定的角或以其他可自由選擇的角相交。在用于產(chǎn)生修改部的激光加載的線之間的交角在此能夠遵循固體的材料的晶體定向,以便提高所安置的修改部的效果。

附加地或替選地,激光光源構(gòu)成為掃描儀,并且根據(jù)激光掃描方向、激光偏振方向和晶體取向產(chǎn)生修改部。優(yōu)選地,通過已經(jīng)提到的控制裝置或替選的控制裝置,根據(jù)至少兩個或三個前述參數(shù)和優(yōu)選其他參數(shù),根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)和/或函數(shù),來對用以產(chǎn)生修改部所需的裝置,尤其激光光源、光學(xué)裝置、尤其掃描儀和移動固體的裝置、尤其旋轉(zhuǎn)臺或旋轉(zhuǎn)卡盤進行控制。

附加地或替選地,在兩個依次沿修改部產(chǎn)生方向或沿固體的環(huán)周方向產(chǎn)生的修改部的中心之間的間距小于10000nm,尤其小于1000nm,尤其小于100nm。

附加地或替選地,依次沿修改部產(chǎn)生方向或沿固體的環(huán)周方向產(chǎn)生的修改部的外部的限界部彼此間隔開小于10000nm,尤其小于1000nm,尤其小于100nm。

本發(fā)明還能夠涉及一種用于在固體中產(chǎn)生剝離區(qū)域的方法,所述剝離區(qū)域用于將固體部分與固體剝離,所述方法至少包括如下步驟:

提供要加工的固體,提供極光光源,用激光光源的激光輻射加載固體,其中激光輻射在固體中產(chǎn)生修改部,尤其晶格缺陷,其中控制設(shè)備設(shè)置用于根據(jù)單個或多個特定的參數(shù)或作為單個或多個這些參數(shù)的函數(shù),控制激光光源和/或移動固體的裝置,尤其旋轉(zhuǎn)臺或旋轉(zhuǎn)卡盤,和/或光學(xué)裝置,尤其掃描儀。

優(yōu)選地,固體相對于激光光源旋轉(zhuǎn)并且每次旋轉(zhuǎn),每平方厘米固體表面的修改部的數(shù)量低于預(yù)設(shè)的最大數(shù)量,用于產(chǎn)生修改部的激光輻射穿過所述固體表面進入固體中,其中優(yōu)選根據(jù)固體材料和激光輻射的能量密度,確定每平方厘米且每次旋轉(zhuǎn)的修改部的最大數(shù)量,和/或在固體相對于激光光源連續(xù)地旋轉(zhuǎn)時,產(chǎn)生修改部,所述修改部具有不同的圖案,尤其具有在各個新產(chǎn)生的修改部之間的間距,和/或具有改變的能量輸入,尤其減少的能量輸入,和/或激光光源構(gòu)成為掃描儀,并且根據(jù)激光掃描方向、激光偏振方向和晶體取向產(chǎn)生修改部,和/或在兩個依次沿修改部產(chǎn)生方向或沿固體的環(huán)周方向產(chǎn)生的修改部的中心之間的間距小于10000nm,尤其小于1000nm,尤其小于100nm,

和/或依次沿修改部產(chǎn)生方向或沿固體的環(huán)周方向產(chǎn)生的修改部的外部的限界部彼此間隔開小于10000nm,尤其小于1000nm,尤其小于100nm。

優(yōu)選地,在固體相對于光學(xué)裝置,尤其掃描儀的移動周期中,尤其旋轉(zhuǎn)中可產(chǎn)生的修改部的最大可行的數(shù)量通過多個平行的,尤其沿徑向方向彼此間隔開的行和每行最大可產(chǎn)生的修改部來確定。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式,激光束能夠通過衍射光學(xué)元件分為多個激光束,以便由此根據(jù)激光束的劃分同時產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)量的修改部。優(yōu)選地,多個行包括至少兩個和優(yōu)選至少10個特別優(yōu)選直至50或直至100或直至200個行。在此,在產(chǎn)生的圖案方面可考慮的是:在第一移動周期中行的數(shù)量特定的情況下,例如僅每第x行或每第第x和第y行或每第x個和每第x和每第x減z行設(shè)有修改部。替選地,每第5和每第7行設(shè)有修改部。替選地,例如每第5和每第5減2行能夠設(shè)有修改部,這于是還可能引起:第3、第5、第8、第10、第13、第15行等設(shè)有修改部。此外可行的是:塊狀地產(chǎn)生修改部,也就是說,例如50個連續(xù)的行的塊包含一個修改部,并且隨后50行完全不包含修改部,其中在不具有修改部的50行的所述塊之后又連接有具有修改部的50行的塊。這表示:交替塊狀地設(shè)有多個行的修改部。根據(jù)另一實施方式,這種交替的塊的寬度能夠根據(jù)距樣品邊緣的間距變化,也就是說,例如在邊緣的區(qū)域中,塊具有更少行數(shù)的修改部并且朝向樣品的中心具有更多行數(shù)的修改部。附加地或替選地也可考慮:根據(jù)函數(shù)改變其中產(chǎn)生修改部的行之間的間距。在第二移動周期中,所述第二移動周期優(yōu)選在第一移動周期結(jié)束之后出現(xiàn),尤其在第一次旋轉(zhuǎn)之后,優(yōu)選描述替選的行,所述行優(yōu)選彼此間隔開。在第二移動周期中和在另外的移動周期中,于是能夠為變量x、y、z設(shè)有其他的行數(shù)。此外,能夠設(shè)有更多或更少的變量。附加地或替選地,一行的各個修改部之間的間距能夠根據(jù)圖案產(chǎn)生。優(yōu)選地,因此,在一行中,在第一移動周期中,尤其第一次旋轉(zhuǎn)中,例如僅在每第a個部位處(在該部位處設(shè)有修改部)產(chǎn)生修改部,或在每第a個和第b個部位處或在每第a個和每第a減c個部位處產(chǎn)生修改部。附加地或替選地可考慮的是:在產(chǎn)生修改部的部位之間的間距根據(jù)函數(shù)變化。在第二移動周期中,所述第二移動周期優(yōu)選在第一移動周期結(jié)束時出現(xiàn),尤其在第一次旋轉(zhuǎn)之后,優(yōu)選描述替選的、優(yōu)選彼此間隔開的部位。在第二移動周期中和在其他移動周期中,于是能夠為變量a、b、c設(shè)有其他的行數(shù)。附加地或替選地可考慮的是:至少根據(jù)移動位置或移動姿態(tài),尤其旋轉(zhuǎn)姿態(tài),和旋轉(zhuǎn)數(shù)量來確定要加工的行;和/或至少根據(jù)移動位置或移動姿態(tài),尤其旋轉(zhuǎn)姿態(tài),和旋轉(zhuǎn)數(shù)量來確定在一行中的加工(或在所述部位處產(chǎn)生修改部)的部位。尤其,在固體或光學(xué)裝置的移動路徑為線性的情況下,也能夠在修改部處產(chǎn)生彼此傾斜,尤其成直角的行或條。

根據(jù)另一優(yōu)選的實施方式,每個通過激光輻射產(chǎn)生的材料轉(zhuǎn)化部是固體的材料的修改部,其中固體相對于激光光源沿xy方向平移運動,并且每平方厘米固體表面的修改部的數(shù)量,用于產(chǎn)生修改部的激光輻射穿過所述固體表面進入固體中,其中優(yōu)選根據(jù)固體材料和激光輻射的能量密度確定每平方厘米且根據(jù)沿xy方向的平移運動的修改部的最大數(shù)量,和/或根據(jù)固體相對于激光光源的沿xy方向的平移運動產(chǎn)生修改部,所述修改部具有不同的圖案,尤其具有在各個新產(chǎn)生的修改部之間的間距,和/或具有改變的能量輸入,尤其減少的能量輸入,和/或激光光源構(gòu)成為掃描儀并且根據(jù)激光掃描方向、激光偏振方向和晶體取向產(chǎn)生修改部,和/或在兩個依次沿修改部產(chǎn)生方向產(chǎn)生的修改部的位移之間的間距小于10000nm,尤其小于1000nm,尤其小于100nm,和/或依次沿修改部產(chǎn)生方向產(chǎn)生的修改部的外部的限界部彼此間隔開小于10000nm,尤其小于1000nm,尤其小于100nm。

根據(jù)另一優(yōu)選的實施方式,激光輻射在固體中產(chǎn)生修改部,尤其晶格缺陷,其中固體相對于激光光源平移運動,并且每平方厘米固體表面的修改部的數(shù)量,用于產(chǎn)生修改部的激光輻射穿過所述固體表面進入固體中,其中優(yōu)選根據(jù)固體材料和激光輻射的能量密度,確定每平方厘米且根據(jù)沿xy方向的平移運動的修改部的最大數(shù)量,和/或根據(jù)固體相對于激光光源沿xy方向的平移運動產(chǎn)生修改部,所述修改部具有不同的圖案,尤其具有在各個新產(chǎn)生的修改部之間的間距,和/或具有改變的能量輸入,尤其減少的能量輸入,和/或激光光源構(gòu)成為掃描儀并且根據(jù)激光掃描方向、激光偏振方向和晶體取向產(chǎn)生修改部,和/或在兩個依次沿修改部產(chǎn)生方向產(chǎn)生的修改部的位移之間的間距小于10000nm,尤其小于1000nm,尤其小于100nm,和/或依次沿修改部產(chǎn)生方向產(chǎn)生的修改部的外部的限界部彼此間隔開小于10000nm,尤其小于1000nm,尤其小于100nm。

控制單元例如根據(jù)移動周期的數(shù)量和/或局部的熱形成和/或固體的材料特性,尤其密度和/或強度和/或?qū)嵝钥刂菩薷牟康漠a(chǎn)生,所述熱形成優(yōu)選光學(xué)地和/或借助于傳感器檢測。本發(fā)明還涉及一種用于將至少一個固體部分與固體分離的方法,所述固體尤其是晶片,所述方法至少包括如下步驟:將接納層設(shè)置在根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項的方法處理的固體上,對接納層熱加載,以尤其機械地在固體中產(chǎn)生裂紋擴展應(yīng)力,其中在固體中的裂紋通過裂紋擴展應(yīng)力沿著剝離區(qū)域擴展。

所述目的優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明同樣通過下述方法實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的用于將至少一個固體部分與固體,尤其晶片分離的方法在此至少包括如下步驟:借助于修改機構(gòu),尤其激光器,尤其皮秒或飛秒激光器來修改固體的晶格,其中在固體中產(chǎn)生多個修改部,其中晶格由于修改部在圍繞修改部的區(qū)域中至少在各一個部分中裂開,其中通過在修改部的區(qū)域中的裂紋預(yù)設(shè)剝離區(qū)域,將接納層設(shè)置在固體上,以保持固體部分,對接納層進行熱加載,以尤其機械地在固體中產(chǎn)生應(yīng)力,其中通過應(yīng)力沿著剝離區(qū)域觸發(fā)在固體中的主裂紋,其中主裂紋將固體部分優(yōu)選與固體分離。

此外,本發(fā)明通過一種用于將至少一個固體部分與固體、尤其晶片分離的方法實現(xiàn)。在此,所述方法至少包括如下步驟:借助于修改機構(gòu),尤其激光器,尤其皮秒或飛秒激光器來修改固體的晶格,其中在晶格中產(chǎn)生多個修改部,其中在晶格中通過修改部分別在至少一個包圍修改部的固體區(qū)域中產(chǎn)生裂紋引導(dǎo)應(yīng)力,使得將固體分離的裂紋通過裂紋引導(dǎo)應(yīng)力,尤其與相應(yīng)的修改部的中心錯開地引導(dǎo),其中通過在修改部的固體區(qū)域中的裂紋引導(dǎo)應(yīng)力預(yù)設(shè)剝離區(qū)域,將接納層設(shè)置在固體上,以保持固體部分,對接納層進行熱加載,以尤其機械地在固體中產(chǎn)生裂紋擴展應(yīng)力,其中裂紋通過裂紋擴展應(yīng)力在固體中沿著剝離區(qū)域擴展。

附圖說明

本發(fā)明的另外的優(yōu)點、目標(biāo)和特性根據(jù)下面對附圖的描述闡明,在所述附圖中示例性地示出根據(jù)本發(fā)明的分開方法。在根據(jù)本發(fā)明的方法中優(yōu)選使用的和/或在附圖中至少在其功能方面基本上一致的構(gòu)件或元件,在此能夠以相同的附圖標(biāo)記表示,其中這些構(gòu)件或者元件不必在所有附圖中標(biāo)明或者闡明。

在此示出:

圖1示出根據(jù)本發(fā)明以基于激光的方式在固體中產(chǎn)生剝離層的示意圖;

圖2示出用于將固體層與固體分離的優(yōu)選的分離工藝的示意圖;

圖3示出彼此分離的固體部分的沿著剝離區(qū)域產(chǎn)生的表面的兩個顯微鏡圖;

圖4示出用于證明根據(jù)本發(fā)明的效果的示圖;

圖5a-5c示出示意的橫截面圖,其分別示出固體中的修改部塊;

圖5d-5e示出分別沿著剝離區(qū)域分開的固體的兩個示意圖,其中根據(jù)圖5d的示圖沒有示出修改部剩余而根據(jù)圖e的示圖示出修改部剩余;

圖6a-c示出修改部塊和由此產(chǎn)生的局部的固體薄弱部或局部的固體裂紋的三個示意圖;

圖7a-c示出示例的裂紋走向的三個示意圖;

圖8a-c示出將固體部分或固體層、尤其晶片與固體多次分離;

圖9a-f示出從提供固體直至由于對接納層進行熱加載觸發(fā)裂紋的多個步驟;

圖10a示出在固體部分分離之后的狀態(tài)的示意圖;

圖10b示出對剩余固體再次進行激光加載,以產(chǎn)生用于分離另一固體層的修改部;

圖10c示出設(shè)置在冷卻裝置上的剩余固體的示意圖,其中冷卻裝置設(shè)置在移動裝置上,尤其旋轉(zhuǎn)臺上;

圖10d示出在固體中產(chǎn)生修改部的示意圖;

圖11示出冷卻裝置的,尤其冷卻卡盤的示意圖;

圖12示出優(yōu)選使用的光學(xué)裝置的示意圖;

圖13示出在固體中產(chǎn)生修改部時的疊加的射束或射束部分的示意圖;

圖14a-14c示出晶格修改部的顯微鏡照片;

圖15a-15b示出晶格修改部的其他顯微鏡照片;

圖16a-16b還示出晶格修改部的其他顯微鏡照片;

圖17a-17f示出修改部以及剝離區(qū)域的示意圖;

圖18a-18d示出修改部以及剝離區(qū)域的其他示意圖;

圖19a-19d還示出修改部以及剝離區(qū)域的其他示意圖;

圖20示出不同的修改部濃度的示意圖;

圖21穿過固體的拋光的表面示出所產(chǎn)生的修改部的俯視的顯微鏡圖;

圖22a-22b示出通過縫隙彼此分離的固體部分的表面結(jié)構(gòu)的示圖;以及

圖23示出借助于修改部改變的固體的另一示意圖。

具體實施方式

附圖標(biāo)記1在圖1中表示固體。根據(jù)本發(fā)明,在固體1中產(chǎn)生修改部9,以便構(gòu)成剝離區(qū)域2,在所述剝離區(qū)域上或沿著所述剝離區(qū)域?qū)⒐腆w1分為至少兩個組成部分。在此,修改部9是固體材料的材料轉(zhuǎn)化部或相轉(zhuǎn)化部,剝離區(qū)域2通過材料轉(zhuǎn)化部或相變換部來實現(xiàn)。修改部9通過至少一個激光束4產(chǎn)生。激光束4經(jīng)由優(yōu)選已處理的、尤其拋光的表面5進入優(yōu)選至少部分透明的固體1中。在表面5上,優(yōu)選中斷至少一個激光束,這通過附圖標(biāo)記6表示。隨后,至少一個激光束構(gòu)成用于產(chǎn)生修改部的焦點8。拋光的表面5也能夠稱作主表面18。

圖2同樣示出已處理的固體1,其中在固體1的至少一個表面上,尤其以部分或完全覆蓋或疊加表面5的方式來設(shè)置、尤其安置或產(chǎn)生接納層140,以將應(yīng)力引入固體1中。在將固體層或固體部分與固體1分開之后,接納層140首先保留在分開的固體部分上,進而用于接納所述固體部分。接納層140優(yōu)選由聚合物材料構(gòu)成或具有聚合物材料,尤其pdms。由于對接納層140進行溫度處理,尤其冷卻,接納層140收縮進而將應(yīng)力導(dǎo)入固體1中,通過所述應(yīng)力觸發(fā)裂紋和/或為了將固體部分與固體1分離產(chǎn)生和/或引導(dǎo)所述裂紋。

對固體1進行激光加載特別優(yōu)選是固體1的,尤其固體1內(nèi)部中的局部的溫度處理。由于溫度處理,改變固體材料的化學(xué)結(jié)合,由此產(chǎn)生固體1在被加載的部分中的強度或穩(wěn)定性的變化,尤其下降。激光加載優(yōu)選在穿過固體1的整個平面中進行,其中同樣可考慮的是:穿過固體1的平面的至少或最高30%或50%或60%或70%或80%或90%得到根據(jù)本發(fā)明的修改部。

附圖標(biāo)記10表示在切開固體1之后的第一固體部分,并且附圖標(biāo)記12表示在切開固體1之后的第二固體部分。此外,附圖標(biāo)記11表示表面,兩個固體部分10、12沿著所述表面彼此分開。

圖3示出第一固體部分10和第二固體部分12的表面11,其中第一固體部分10和第二固體部分12沿著表面11彼此分開。此外,圖3示出固體1的未被處理的區(qū)域51或未被處理的部分和固體1的已處理的區(qū)域52或已處理的部分。已處理的部分52通過根據(jù)本發(fā)明的激光加載產(chǎn)生并且顯示出:固體1的材料在該區(qū)域中已經(jīng)變化或轉(zhuǎn)化。

圖4示出在分離固體部分12之后的具有狀態(tài)調(diào)節(jié)部1b的拉曼光譜(附圖標(biāo)記53)6h-sic。附圖標(biāo)記54表示以%計的強度并且附圖標(biāo)記56表示以cm-1計的波數(shù)。此外,附圖標(biāo)記61表示用于在圖3中用附圖標(biāo)記51表示的未被處理的材料部分的圖,并且附圖標(biāo)記62表示用于在圖3中用附圖標(biāo)記52表示的已處理的材料部分的圖。能夠從拉曼光譜53中得出:通過附圖標(biāo)記51和52表示的材料部分具有不同的材料特性,尤其是不同材料。

根據(jù)本發(fā)明的激光加載引起能量輸入的材料特定的位置分辨的累加,由此在一個限定的位置處或在多個限定的位置處以及在限定的時間內(nèi)得出固體1的限定的溫度處理。在具體的應(yīng)用中,固體1能夠由碳化硅構(gòu)成,由此優(yōu)選將固體1的強烈局部限制的溫度處理以例如大于2830+/-40℃的溫度來進行。從所述溫度處理中得出新的材料或相,尤其結(jié)晶的和/或無定形的相,其中得出的相優(yōu)選是si(硅)和dlc(類似金剛石的碳)相,所述相以明顯更低的強度產(chǎn)生。通過所述降低強度的層于是得出剝離區(qū)域2。激光調(diào)節(jié)優(yōu)選通過位置分辨的樣品溫度測量進行,以避免在固體或晶片加工時的邊緣效應(yīng)。

圖5a示出,在固體1的至少兩個不同的區(qū)域中,每平方厘米所產(chǎn)生的修改部的數(shù)量不同。在第一區(qū)域中,在此產(chǎn)生第一塊91的修改部,其中每條線的各個修改部9彼此間以優(yōu)選小于10μm,尤其小于5μm或者小于3μm或者小于1μm或者小于0.5μm間隔開的方式產(chǎn)生。第一修改塊91的各個線優(yōu)選彼此間以小于20μm,尤其小于15μm或者小于10μm或者小于5μm或者小于1μm的方式間隔開地產(chǎn)生。通過第一塊91的修改部91在固體1中產(chǎn)生機械應(yīng)力。

在第二區(qū)域中產(chǎn)生第二塊92的修改部線,其中每條線的各個修改部9優(yōu)選彼此間以小于10μm,尤其小于5μm或者小于3μm或者小于1μm或者小于0.5μm間隔開的方式產(chǎn)生。第二塊92的各個線優(yōu)選彼此間以小于20μm,尤其小于15μm或者小于10μm或者小于5μm或者小于1μm間隔開的方式產(chǎn)生。通過第二塊92的修改部92在固體1中產(chǎn)生機械應(yīng)力。

第一區(qū)域和第二區(qū)域通過第三區(qū)域彼此間隔開,其中在第三區(qū)域中不借助于激光束產(chǎn)生修改部或者基本上不借助于激光束產(chǎn)生修改部,并且第一區(qū)域與第二區(qū)域間隔開多于20μm,尤其多于50μm或者多于100μm或者多于150μm或者多于200μm。

修改部9在此優(yōu)選經(jīng)由隨后的固體層12的表面5引入到固體1中。激光束經(jīng)由其進入的表面5與修改部9之間的間距優(yōu)選小于修改部9距固體1的另一表面7的間距,所述另一表面與表面5間隔開并且優(yōu)選平行地定向。

可見:剝離區(qū)域2根據(jù)該視圖在一側(cè)上,尤其沿著固體縱向方向位于所有修改部9的下方或上方并且優(yōu)選與修改部9間隔開。

圖5b示出類似的基本構(gòu)造。然而,根據(jù)圖5b,剝離區(qū)域2延伸穿過修改部9。

此外,圖5c示出,剝離區(qū)域2也能夠穿過修改部9的中心。

剝離區(qū)域2的伸展在此例如可經(jīng)由修改部9的數(shù)量和/或修改部9的大小和/或塊91、92的各個修改部9的間距設(shè)置。

圖5d示出在沿著于圖5a中示出的剝離區(qū)域2將固體層12分開之后的剩余固體1。因為在這種情況下,修改部9完全從剩余固體1去除,所以剩余固體1不顯示這些修改部9的任何剩余。

而從圖9e中可得出修改部9的剩余部分。當(dāng)固體1沿著在圖9b或9c中示出的剝離區(qū)域2被分開時,得到這些修改部剩余部分。此外可見,修改部塊91、92優(yōu)選通過不具有修改部或者每平方厘米具有少量修改部的場910、902、903彼此間隔開。不具有修改部9或者具有少量的修改部9的場在此優(yōu)選能夠小于或者大于產(chǎn)生修改部塊91、92的區(qū)域。優(yōu)選地,產(chǎn)生修改部塊91、92的區(qū)域中至少個別、多個或者大多數(shù)區(qū)域,比不產(chǎn)生修改部9或者產(chǎn)生少量修改部9的區(qū)域大數(shù)倍,尤其是至少1.1倍或者1.5倍或者1.8倍或者2倍或者2.5倍或者3倍或者4倍。

圖6a至6c示出本發(fā)明的另一實施方式。根據(jù)這些視圖,修改部塊91、92用于產(chǎn)生局部的材料薄弱或者局部的固體裂紋或者局部的應(yīng)力提高。附圖標(biāo)記25在此表示第一子剝離區(qū)域或者裂紋部分,在所述第一子剝離區(qū)域或者裂紋部分中出現(xiàn)局部的材料薄弱或者局部的固體裂紋或者局部的應(yīng)力提高,而附圖標(biāo)記27在此表示第二子剝離區(qū)域或裂紋部分,在所述第二子剝離區(qū)域或裂紋部分中同樣出現(xiàn)局部的材料薄弱或者局部的固體裂紋或者局部的應(yīng)力提高。各個子剝離區(qū)域或者裂紋部分優(yōu)選構(gòu)成端部71、72,相應(yīng)的子剝離區(qū)域或者裂紋部分能夠在所述端部之上擴大。子剝離區(qū)域或裂紋部分的擴大優(yōu)選由于借助于接納層140(參見圖2)引起的力導(dǎo)入來進行。

圖7a至7c示出如下實施方式,根據(jù)所述實施方式,剝離區(qū)域2的伸展由于修改部塊91、92、93的產(chǎn)生而被控制為,使得產(chǎn)生或者均衡預(yù)設(shè)的圖案或者厚度改變。剝離區(qū)域2的伸展在此例如可經(jīng)由修改部9的數(shù)量和/或修改部的大小和/或塊91、92、93的各個修改部9的間距來設(shè)定。

在圖7a中,剝離區(qū)域2通過接下來提到的組成部分形成:外棱邊和第一修改部塊91之間的裂紋31,第一裂紋部分25連接到所述裂紋上,所述第一裂紋部分直接通過第一塊91的修改部9產(chǎn)生,兩個修改部塊91和92之間的裂紋32連接到所述第一裂紋部分上,第二裂紋部分27連接到兩個塊之間的裂紋上,所述第二裂紋部分直接通過第二塊92的修改部9產(chǎn)生,修改部塊92和固體1的另外的外棱邊之間的裂紋33連接到所述第二裂紋部分上。由此可見:剝離區(qū)域2能夠被預(yù)設(shè)為,使得用于將固體層12與固體1中分開的裂紋能夠分部段地在不同的平面上伸展。

根據(jù)圖7b可見:剝離區(qū)域2能夠被選擇為,使得裂紋伸展包含多個幾何拐點。

圖7c純示例性地示出剝離區(qū)域2的另一可行的設(shè)計方案。

鑒于圖7a-7c要確定的是:波浪形的走向的構(gòu)成在進一步處理露出的表面時,尤其在隨后磨削和/或拋光時,能夠提供優(yōu)點。由于修改部9實際上非常小的高度,由此產(chǎn)生的實際的波浪形,僅可非常高分辨率地檢測。借助于修改部塊,例如塊91、92、93,裂紋然而能非常受控制地引導(dǎo),在不產(chǎn)生或產(chǎn)生少量修改部9的區(qū)域中也如此。

圖8a至8c示出對固體1的,尤其對鑄塊的多次加工,其中固體1分別被打薄了固體部分12,尤其固體層12。在所述示圖中,未示出可能要安置的接納層140,如在圖2中示出。然而,就本發(fā)明而言,各一個接納層140同樣設(shè)置在表面5、502、504上,所述接納層用于接納固體部分12并且用于觸發(fā)和/或增強裂紋。

圖8a至8c由此分別示出借助于激光光源的激光輻射對固體1的加載,其中激光束經(jīng)由待分開的固體層12的表面5、502、504進入到固體1中。通過激光輻射以限定的方式對固體1的在固體1的內(nèi)部中預(yù)設(shè)的部分進行溫度處理,以構(gòu)成剝離區(qū)域2或者多個子剝離區(qū)域,在固體1的預(yù)設(shè)的部分中所產(chǎn)生的溫度在此優(yōu)選高至,使得構(gòu)成預(yù)設(shè)部分的材料獲得呈預(yù)定的材料轉(zhuǎn)化形式的修改部9。修改部9的數(shù)量和布置在此是可調(diào)節(jié)的并且優(yōu)選被預(yù)設(shè)。在固體部分12分開之后,借助激光光源的激光輻射重新加載剩余固體1,其中激光輻射以限定的方式對剩余固體1的在剩余固體1的內(nèi)部中的預(yù)設(shè)的部分進行溫度處理以構(gòu)成剝離區(qū)域2,并且在剩余固體1的預(yù)設(shè)的部分中產(chǎn)生的溫度又高至,使得構(gòu)成預(yù)設(shè)部分的材料經(jīng)受預(yù)定的材料轉(zhuǎn)化。由此,例如能夠?qū)⑼瑯雍竦?、類似厚的或者不同厚的固體部分12,尤其固體層12,尤其晶片從固體1中分開。優(yōu)選地,固體1具有如下長度,該長度使得多個,尤其多于2個或者多于5個或者多于10個或者多于20個或者多于50個或者多于100個或者多于150個或者多于200個固體層12可從所述固體中分開,所述固體層具有小于1000μm的,尤其小于800μm的或者小于500μm的或者小于300μm的或者小于200μm的或者小于150μm的或者小于110μm的或者小于75μm的或者小于50μm的厚度。優(yōu)選地,在每次將固體層12分開之后,以切削的方式加工剩余固體1的重新露出的表面502、504。

圖9a至9f示出不同的工藝情況的示意性的視圖,如按照根據(jù)本發(fā)明的用于制造固體層12所能夠出現(xiàn)的工藝情況。

圖9a示出提供固體1,尤其鑄塊。

根據(jù)圖9b,所提供的固體1設(shè)置在冷卻裝置3上。優(yōu)選地,冷卻裝置3是冷卻卡盤。尤其優(yōu)選地,固體1耦聯(lián)或者粘接或者焊接或者旋接或者夾緊在工具載體(卡盤)上,其中工具載體優(yōu)選包括冷卻功能,從而優(yōu)選成為冷卻裝置3。工具載體優(yōu)選由合金構(gòu)成,所述合金具有如下組分:45%至60%的,尤其54%的鐵,20%至40%的,尤其29%的鎳和10%至30%的,尤其17%的鈷。百分比說明在此表示占總質(zhì)量的部分。優(yōu)選的冷卻裝置3的一個實例在圖11中示出。固體1和冷卻裝置3優(yōu)選具有相同的或者類似的熱膨脹。在此,優(yōu)選將在-200℃至200℃的溫度范圍中的在溫度增加10℃時的每個熱膨脹理解為類似的熱膨脹,其中固體1和冷卻裝置3的熱膨脹的差小于最強膨脹的物體(冷卻裝置或者鑄塊)的熱膨脹的50%,尤其小于25%或者小于10%。固體1的熱膨脹優(yōu)選小于10ppm/k,尤其小于8ppm/k或者小于5ppm/k,例如小于4ppm/k或者基本上為4ppm/k或者恰好為4ppm/k。

固體1優(yōu)選沿著縱向方向以其下側(cè)7固定在,尤其粘接在冷卻裝置3上,所述下側(cè)優(yōu)選沿著縱向方向與表面5相對置。由此,激光束經(jīng)由表面5朝向冷卻裝置3的方向?qū)牍腆w1中,以產(chǎn)生修改部9,所述表面是待分開的固體層12的組成部分。

圖9c示意性地示出借助于激光束產(chǎn)生修改部9。冷卻裝置3在此引起:通過激光束引入到固體1中的能量或熱量至少部分地并且優(yōu)選大多數(shù)從固體1中導(dǎo)出。

圖9d示出在產(chǎn)生修改部9之后的固體1的示意性的剖視圖。根據(jù)該實例,可見4個塊的修改部9,所述4個塊的修改部引起四個裂紋部分25、27、28、29。鄰接于具有修改部9的塊,附圖標(biāo)記41、42、43、44和45分別表示不具有修改部9的區(qū)域或者與產(chǎn)生修改部9的區(qū)域相比產(chǎn)生更少的修改部9的區(qū)域。

圖9e示出如下狀態(tài),根據(jù)所述狀態(tài),在表面5上設(shè)置或產(chǎn)生尤其具有聚合物材料的接納層140,激光束經(jīng)由所述表面進入固體1中。接納層140優(yōu)選作為薄膜產(chǎn)生,并且在其產(chǎn)生之后粘結(jié)到表面5上。然而同樣可行的是:接納層140通過將液態(tài)聚合物施加到表面5上并且隨后固化來構(gòu)成。

圖9f示意地示出對接納層140的溫度處理。優(yōu)選地,將接納層140溫度處理,尤其冷卻至低于環(huán)境溫度的溫度,尤其溫度處理至小于20℃,或小于1℃或小于0℃或小于-10℃或小于-50℃或小于-100℃的溫度。其中,接納層140的材料由于冷卻而經(jīng)受玻璃化轉(zhuǎn)變。優(yōu)選地,借助于液氮對接納層140進行溫度處理。由于溫度處理,尤其由于玻璃化轉(zhuǎn)變,接納層140收縮,由此在固體1中產(chǎn)生機械應(yīng)力。由于機械應(yīng)力觸發(fā)裂紋部分25、27、28、29連接的裂紋,通過所述裂紋將固體部分12與固體1分離。

圖10a示出根據(jù)圖9f中示出的對接納層140的溫度處理之后的圖。固體部分12借助于還設(shè)置在其上的接納層140與固體1分離。

圖10b示出重新將修改部9引入剩余固體1中的步驟,所述剩余固體的長度至少減少了已經(jīng)分離的固體層12。

圖10c示意地示出另一優(yōu)選的設(shè)計方案。冷卻裝置3在此一方面與固體1耦聯(lián)并且另一方面與移動裝置30,尤其x/y移動裝置或旋轉(zhuǎn)臺耦聯(lián)。移動裝置30引起固體1的運動,由此所述固體能夠相對于周圍環(huán)境和激光光學(xué)裝置,尤其掃描儀限定地運動。

圖10d示出圖10c的另一詳細的示意的示圖。在移動裝置30內(nèi)部的圓箭頭表示:所述移動裝置是可旋轉(zhuǎn)的。此外在固體1和冷卻裝置3之間設(shè)有耦聯(lián)層,尤其粘接層。耦聯(lián)層30在此優(yōu)選構(gòu)成為,使得所述耦聯(lián)層在機械負荷和熱負荷高時承受大量加工周期,尤其多于200個或者多于300個或者多于500個加工周期。此外,能夠從該視圖中得出,激光束源401將激光束優(yōu)選沿著第一激光束導(dǎo)體402導(dǎo)向光學(xué)裝置40,從該處起激光束借助于另一激光束導(dǎo)體403到達掃描儀。然而在此替選地同樣可以考慮的是,至少設(shè)有激光束源401和掃描儀400。

圖11示出冷卻裝置3。冷卻裝置3優(yōu)選具有傳導(dǎo)-支撐-結(jié)構(gòu),所述傳導(dǎo)-支撐-結(jié)構(gòu)優(yōu)選通過工具載體,尤其卡盤形成。傳導(dǎo)-支撐-結(jié)構(gòu)優(yōu)選具有圓形的基本形狀。這是有利的,因為關(guān)于旋壓工藝能夠更容易地避免不平衡。此外,圓形的基本形狀優(yōu)選設(shè)有削平部95至98。這些削平部是有利的,因為它們允許或簡化了粗對準(zhǔn)和/或裝格。

優(yōu)選地,冷卻裝置3,尤其冷卻裝置3的傳導(dǎo)-支撐-結(jié)構(gòu)具有良好的導(dǎo)熱性。此外,冷卻裝置3優(yōu)選具有陽極氧化鋁,由此降低或者防止了磨蝕顆粒。這是有利的,因為由此提高了無塵室相容性。此外,卡盤優(yōu)選與剝離過程是兼容的。

此外優(yōu)選設(shè)有至少兩個定向元件65至68。優(yōu)選地,定向元件65至68構(gòu)成為定向孔或者切口或者栓。定向元件65至68優(yōu)選構(gòu)成用于力配合的和/或形狀配合的傳遞旋轉(zhuǎn)的協(xié)動件。優(yōu)選地,定向元件65至68具有鋼插入件或者陶瓷插入件,由此實現(xiàn)了高的抗磨損性。定向元件65至68優(yōu)選用于將冷卻裝置3與移動裝置30耦聯(lián)。

此外,能夠設(shè)有配合銷,所述配合銷例如能夠構(gòu)成為支頂器,由此例如可產(chǎn)生與傳導(dǎo)-支撐-結(jié)構(gòu)的力配合和/或形狀配合。

此外優(yōu)選地是,在冷卻裝置3上設(shè)有凹口、槽或者標(biāo)記部76。該特征是有利的,因為由此固體取向,尤其鑄塊取向是顯而易見的。關(guān)于固體,尤其關(guān)于鑄塊的取向的知識能夠被用于:能夠?qū)⒔柚诩す馐a(chǎn)生的修改部9匹配于晶體學(xué)的取向。

附圖標(biāo)記75純示例性地表示可選的數(shù)據(jù)載體元件和/或數(shù)據(jù)傳輸元件和/或數(shù)據(jù)檢測元件。優(yōu)選地,通過附圖標(biāo)記75表示的元件構(gòu)成為條形碼和/或rfid元件和/或saw傳感器。這尤其允許集成到制造執(zhí)行系統(tǒng)(mes)中。

此外,在傳導(dǎo)-支撐-結(jié)構(gòu)上或者在其中優(yōu)選設(shè)有或者構(gòu)成有用于傳導(dǎo)冷卻流體的冷卻通道。一個或多個冷卻通道78能夠用于對固體1、冷卻裝置3和/或機器支架,尤其移動裝置30進行溫度處理。冷卻流體,尤其液體能夠經(jīng)由入口77被輸送到冷卻通道78中并且經(jīng)由出口79去除。固體1和冷卻裝置3之間的邊界面或耦聯(lián)層優(yōu)選具有高的導(dǎo)熱性,其尤其對應(yīng)于固體1或者冷卻裝置3的導(dǎo)熱性。附加地或替選地,冷卻裝置3能夠經(jīng)由空氣邊界面冷卻。在移動裝置30的轉(zhuǎn)速高或者移動速度高時,圍繞冷卻裝置3構(gòu)成的空氣層是非常薄的,由此熱可非常良好地導(dǎo)出。

此外,優(yōu)選將有源的熱輔助裝置(thermostatierung)集成到mes中。附加地或替選地,對不同的襯底大小和厚度的過程進行監(jiān)控。

優(yōu)選地,在借助于按壓牢固地進行支承或者在借助于例如中央的環(huán)密封件進行旋轉(zhuǎn)時,進行對流體通道的密封。

附圖標(biāo)記69表示可選的傳感器裝置,所述傳感器裝置優(yōu)選構(gòu)成為溫度傳感器。優(yōu)選地,傳感器裝置是saw溫度傳感器。

圖16示出優(yōu)選用于產(chǎn)生修改部9的光學(xué)裝置40、608。由此,根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選同樣包括提供光學(xué)裝置40、608的步驟,其中光學(xué)裝置608優(yōu)選具有至少兩個轉(zhuǎn)向元件610、612,以使光束部分616、618轉(zhuǎn)向。光束616、618優(yōu)選通過激光束源401產(chǎn)生和發(fā)射。此外,根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選包括如下步驟:借助于轉(zhuǎn)向元件610、612、613將發(fā)射的光束606的至少兩個彼此不同的光束部分616、618轉(zhuǎn)向,其中光束部分616、618轉(zhuǎn)向為,使得所述光束部分進入到固體1中,并且其中彼此不同的轉(zhuǎn)向的光束部分616、618在固體1內(nèi)部的焦點620中會聚并且通過在焦點620中會聚的光束部分616、618產(chǎn)生物理的修改部9,尤其呈晶體缺陷形式的修改部,或者根據(jù)本發(fā)明的方法包括如下步驟:通過激光束源或者輻射源裝置401產(chǎn)生和發(fā)射至少兩個光束606。此外,根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選包括如下步驟:借助于轉(zhuǎn)向元件610、612、613將光束606轉(zhuǎn)向,其中光束606轉(zhuǎn)向為,使得所述光束進入到固體1中,并且其中彼此不同的轉(zhuǎn)向的光束606在固體1內(nèi)部的焦點620中會聚并且通過在焦點620中會聚的光束(6)產(chǎn)生物理的修改部9,尤其呈晶體缺陷形式的修改部。

附加地可以考慮的是,至少一個發(fā)射的光束606的至少兩個彼此不同的光束部分616、618,尤其多個發(fā)射的光束的光束部分,或者多個發(fā)射的光束606,借助于轉(zhuǎn)向元件610、612、613轉(zhuǎn)向,其中光束部分616、618或者光束606轉(zhuǎn)向為,使得它們進入到固體1中,并且其中彼此不同的轉(zhuǎn)向的光束部分616、618或者彼此不同的轉(zhuǎn)向的光束606在固體1內(nèi)部的焦點620中會聚并且通過在焦點620中會聚的光束部分616、618或者光束606產(chǎn)生物理的修改部9,尤其呈晶體缺陷形式的修改部。

此外,按照根據(jù)本發(fā)明的方法,在多個同時產(chǎn)生的光束606中,至少兩個光束606并且優(yōu)選所有光束606能夠被劃分為彼此不同的光射部分616、618,所述光束部分經(jīng)過尤其不同的路徑并且在固體1的彼此間隔開的表面部分622、624處進入到固體1中,其中各光束的光束部分616、186借助于彼此不同的轉(zhuǎn)向元件610、612、613轉(zhuǎn)向。

光學(xué)裝置608優(yōu)選具有至少一個光束分解機構(gòu)633,尤其半反射鏡或者分束器,并且至少一個光束606至少借助于光束分解機構(gòu)633分解為至少兩個光束部分616、618。優(yōu)選地,光束606借助于光束分解機構(gòu)633,尤其半反射鏡分解為至少兩個光束部分616、618,其中光束部分616借助于至少兩個轉(zhuǎn)向元件610、612、613,尤其反射鏡轉(zhuǎn)向為,使得所述光束部分與另一光束部分618在固體1的內(nèi)部中會聚,以形成焦點620用來產(chǎn)生物理的修改部9。尤其優(yōu)選的是,產(chǎn)生多個物理的修改部9,其中物理的修改部9優(yōu)選形成或者描述物體的平面和/或輪廓和/或剪影和/或外部的造型

至少一個由激光器源401發(fā)射的光束606優(yōu)選由相干光構(gòu)成,并且在焦點620中會聚的光束部分616、618的光波優(yōu)選具有相同的相位和相同的頻率。

尤其優(yōu)選地,至少一個光束部分616、618或者至少一個光束606通過構(gòu)成為拋物面鏡的轉(zhuǎn)向元件610、612、613轉(zhuǎn)向和聚焦。

此外,至少一個光束部分616、618或者至少一個光束606在轉(zhuǎn)向和聚焦之前優(yōu)選穿過轉(zhuǎn)向元件610、612、613,尤其拋物面鏡、射束成形裝置,尤其一維望遠鏡,以改變焦點形狀。

通過激光束源401優(yōu)選產(chǎn)生至少或者恰好兩個光束,其中光束606根據(jù)固體1的材料的帶隙以彼此不同的顏色產(chǎn)生,使得修改部9通過雙光子工藝產(chǎn)生。

優(yōu)選地,通過第一光束606產(chǎn)生第一激光場,其中第一光束606具有如下光子,所述光子具有第一能量,并且通過第二光束606優(yōu)選構(gòu)成第二激光場,其中第二激光束606具有如下光子,所述光子具有第二能量,其中第一激光器場與第二激光器場相比更弱并且第一能量大于第二能量。

圖13在示意圖中示出借助于兩個激光束或者兩個激光束部分進行的修改部產(chǎn)生。修改部9在此優(yōu)選具有小于50μm的并且優(yōu)選小于30μm的并且尤其優(yōu)選小于20μm的豎直擴展。

焦點620與固體1的進入表面626間隔開優(yōu)選小于1000μm并且優(yōu)選小于500μm并且尤其優(yōu)選小于200μm,其中至少個別光束部分616、618經(jīng)由進入表面626進入到固體1中以產(chǎn)生物理的修改部9。

焦點620優(yōu)選在至少兩個交叉的光束束腰630、632的疊加部分中產(chǎn)生,其中光束束腰630、632通過光束部分616、618或者光束606產(chǎn)生。

圖14a至14c示出借助于激光器來狀態(tài)調(diào)節(jié)或修改的固體1的不同的顯微鏡視圖,所述固體尤其大多數(shù)或者基本上或者完全由例如半導(dǎo)體材料、尤其sic構(gòu)成。

在圖14a中示出6h-sic-線缺陷-場1e,所述6h-sic-線缺陷-場1e已經(jīng)借助于0.4μm的脈沖間隔、按照線產(chǎn)生的晶格修改部20、22的2μm的線間距和128khz的脈沖重復(fù)頻率產(chǎn)生。然而在此同樣可以考慮的是:所述參數(shù)中的一個、所述參數(shù)中的多個、尤其所述參數(shù)中的兩個、或者所述參數(shù)中的全部參數(shù)(脈沖間隔、線間距、脈沖重復(fù)頻率)以變化的或者改變的方式確定。因此能夠設(shè)有例如在0.01μm和10μm之間的脈沖間隔,和/或設(shè)有在0.01μm和20μm之間的線間距,和/或設(shè)有在16khz和1024khz之間的脈沖重復(fù)頻率。

在圖14b中示出圖14a中通過邊框表示的區(qū)域的放大的細節(jié)視圖。可見:塊間距24、26優(yōu)選均勻地構(gòu)成并且例如為66μm。圖14c同樣示出塊間距,所述塊間距大約為66μm。然而同樣可以考慮的是,塊間距位于不同的范圍中,例如位于4μm和1000μm之間的范圍中。

圖14a的視圖穿過固體的被拋光的表面示出固體的俯視圖。所示出的結(jié)構(gòu)由此在固體內(nèi)部構(gòu)成或者已經(jīng)通過修改部、尤其借助于激光器產(chǎn)生。

裂紋形成優(yōu)選在所示出的配置中未出現(xiàn)。

圖15a和15b示出就本發(fā)明而言被修改的固體的顯微鏡視圖。在圖15a中,附圖標(biāo)記14優(yōu)選表示加工起始地點,即優(yōu)選固體1的晶格的修改部開始的地點。附圖標(biāo)記9表示固體1中被修改的區(qū)域。從該視圖中可見:裂紋13不在被修改的區(qū)域9的中心或者與被修改的區(qū)域9的中心15偏移地在固體1中擴展。在此可行的是,裂紋13擴展的地點和方向通過限定的參數(shù)以限定的方式預(yù)設(shè)以產(chǎn)生修改部,其中裂紋13在所示出的實例中優(yōu)選平行于或者基本上平行于主表面18伸展。裂紋13由此能夠通過一個/多個參數(shù)設(shè)定有針對性地穿過修改部9、在修改部9的邊緣處或者與修改部9間隔開地產(chǎn)生或觸發(fā)和引導(dǎo)。

固體1、尤其晶片的下側(cè)通過附圖標(biāo)記7來說明。此外,附圖標(biāo)記17表明參考長度,所述參考長度優(yōu)選估量為50μm。所示出的橫截面相對于固體1的主表面18垂直地延伸,也就是說,在側(cè)表面19的高度上延伸,其中優(yōu)選經(jīng)由主表面18將修改部9引入固體1中或者優(yōu)選穿過主表面18產(chǎn)生修改部9。主表面18尤其優(yōu)選是側(cè)表面19的數(shù)倍大、尤其至少兩倍大或者至少三倍大或者至少四倍大或者至少10倍大或者至少20倍大或者至少50倍大。

圖15a優(yōu)選示出6h-sic-線缺陷-場1c,所述6h-sic-線缺陷-場1c已經(jīng)借助于0.2μm的脈沖間隔、按照線產(chǎn)生的晶格修改部20、22的3μm的線間距和128khz的脈沖重復(fù)頻率產(chǎn)生。然而在此同樣可以考慮的是,所述參數(shù)中的一個、所述參數(shù)中的多個、尤其所述參數(shù)中的兩個、或者所述參數(shù)中的全部參數(shù)(脈沖間隔、線間距、脈沖重復(fù)頻率)以變化的或者改變的方式確定。因此能夠設(shè)有例如在0.01μm和10μm之間的脈沖間隔,和/或設(shè)有例如在0.01μm和20μm之間的線間距,和/或設(shè)有例如在16khz和1024khz之間的脈沖重復(fù)頻率。

圖15b示出固體1的一部分的俯視圖以及穿過被拋光的主表面18示出修改部9的俯視圖。各個修改部9根據(jù)該視圖產(chǎn)生,使得其中多個修改部形成線20、22。然而在此同樣可以考慮的是,修改部至少部分地沿著多于一個方向、尤其沿著兩個方向、沿著至少兩個方向或者沿著三個方向均勻地產(chǎn)生。因此,修改部9尤其優(yōu)選在平行于主表面18的平面中優(yōu)選均勻地或均質(zhì)分布地產(chǎn)生。然而同樣可以考慮的是,沿著一個方向(長度或者寬度或者高度)與沿著另一或者另兩個方向相比,產(chǎn)生更多的修改部9。此外可以考慮的是,修改部9被產(chǎn)生為,使得所述修改部展示出一種圖案。此外,修改部9就本發(fā)明而言能夠在固體1的不同的區(qū)域中以不同的數(shù)量和/或借助不同的參數(shù)產(chǎn)生,其中所述區(qū)域優(yōu)選具有相同的尺寸。

附圖標(biāo)記17在圖14b中表示參考長度,所述參考長度優(yōu)選估量為100μm。

圖16a優(yōu)選示出6h-sic-線缺陷-場1a,所述6h-sic-線缺陷-場1a已經(jīng)借助于0.2μm的脈沖間隔、按照線產(chǎn)生的晶格修改20、22的1μm的線間距和128khz的脈沖重復(fù)頻率產(chǎn)生。然而在此同樣可以考慮的是,所述參數(shù)中的一個、所述參數(shù)中的多個、尤其所述參數(shù)中的兩個、或者所述參數(shù)中的全部參數(shù)(脈沖間隔、線間距、脈沖重復(fù)頻率)以變化的或者改變的方式確定。因此能夠設(shè)有例如在0.01μm和10μm之間的脈沖間隔,和/或設(shè)有例如在0.01μm和20μm之間的線間距,和/或設(shè)有例如在16khz和1024khz之間的脈沖重復(fù)頻率。

此外,能夠從圖16a中獲悉,裂紋13在固體1中與所產(chǎn)生的修改部9間隔開地擴展。裂紋13由此與修改部9的中心間隔開地擴展,或者裂紋在固體1的如下區(qū)域中擴展,所述區(qū)域與主修改部分間隔開。主修改部分例如在修改部9通過激光器產(chǎn)生的情況下在此優(yōu)選是固體1的如下部分,在所述部分中激光器具有其焦點。

附圖標(biāo)記17表示參考長度,所述參考長度優(yōu)選為100μm。

圖17a至17f示出修改部-裂紋產(chǎn)生-關(guān)聯(lián)的不同視圖。圖17a例如示出例如對應(yīng)于激光束腰的形狀成形的修改部9。然而需要指出:修改部9的形狀僅示意性地示出。此外也可以考慮與所示出的形狀不同的形狀。因此,修改部9優(yōu)選能夠具有如下形狀,所述形狀位于球形形狀、尤其圓形和多邊形、尤其四邊形、尤其矩形、例如正方形之間的造型空間中。此外,圖17a示出:剝離區(qū)域2不延伸穿過修改部9的中心z。優(yōu)選地,剝離區(qū)域2與修改部的中心間隔開修改部9的最大長度的1/20或者1/10或者1/5或者1/4或者1/3或者一半。

圖17b例如示出一個變型形式,根據(jù)所述變型形式,剝離區(qū)域2在修改部9的外邊緣9處或者在修改部9的外邊緣的區(qū)域中經(jīng)過修改部9,從而所述修改部尤其優(yōu)選僅在外部被經(jīng)過然而不被貫穿。

圖27c示出另一變型形式,根據(jù)所述另一變型形式,剝離區(qū)域2優(yōu)選與修改部9間隔開至少0.01μm或者至少0.1μm或者至少1μm或者至少5μm或者至少10μm。

圖17d至17f類似于圖5a至5c構(gòu)成。然而,圖17d至17e示出一個變型形式,根據(jù)所述變型形式,通過修改部9實現(xiàn)的作用,即局部地斷開固體1的晶格,通過多個修改部9、尤其至少2、5、10、20、50或者至少100個修改部的共同作用才產(chǎn)生。

圖18a至18d示出修改部9的不同布置和根據(jù)修改部9而產(chǎn)生的剝離區(qū)域2。因此能夠根據(jù)需要將對于產(chǎn)生修改部所需要的參數(shù)設(shè)定為,使得剝離區(qū)域2貫穿修改部9(參見圖18a和18b)或者使得剝離區(qū)域與修改部9間隔開(參見圖18c至18d)。

圖19a至19d示出另外的變型形式,根據(jù)所述另外的變型形式,由于在固體1中產(chǎn)生修改部9而構(gòu)成剝離區(qū)域2。根據(jù)圖8a和8b,修改部9和23的中心能夠設(shè)置在剝離區(qū)域2的一側(cè)上。然而在此可以考慮的是,修改部除了其產(chǎn)生的地點(尤其距主表面的間距)均相同地產(chǎn)生。此外可以考慮的是,除了或者替選于修改部9、23的地點之外,焦點和/或能量的量和/或加載時間等改變。在圖19c至19d中,修改部9和23的中心分別位于剝離區(qū)域2的不同側(cè)上。

在此可以考慮的是,修改部9、23的中心以距剝離區(qū)域2相同間距或者不同間距的方式構(gòu)成。此外可以考慮的是,除了或者替選于修改部9、23的地點之外,焦點和/或能量的量和/或加載時間等改變或者被不同地設(shè)置。

圖20示出一種布置,根據(jù)所述布置,修改部9局部地以不同的濃度(a-d)和/或分布產(chǎn)生。在此例如可以考慮的是,設(shè)有局部不同的修改部濃度或分布,以觸發(fā)將各個裂紋連接的主裂紋。優(yōu)選地,在主裂紋觸發(fā)部位的區(qū)域中產(chǎn)生多個修改部或設(shè)有更高的修改部密度。

此外要指出的是:在圖17a至17f,18a至18d,19a至19d,20中示出的變型形式優(yōu)選可彼此組合。

圖21示出6h-sic線性缺陷參數(shù)區(qū)1c的俯視圖,其中優(yōu)選存在1cm2的激光受損部和245+/-3μm的厚度。俯視圖穿過固體1的拋光的主表面,并且示出在固體層11沿著剝離區(qū)域2分離之前的狀態(tài)。

圖22a和22b優(yōu)選示出6h-sic線性缺陷參數(shù)區(qū)1c的兩個視圖,其中優(yōu)選存在1cm2的激光受損部和120+/-3μm的厚度。兩個示出的表面結(jié)構(gòu)將固體1分開成兩個部分產(chǎn)生。附圖標(biāo)記60在此表示沿水平方向或基本上沿水平方向延伸的裂紋。此外,圖22a在裂紋痕跡60旁邊也示出激光受損部。在圖22b中示出的表面與在圖22a中示出的表面不同地,明顯更均勻或具有較少的受損部和/或裂紋。因此,關(guān)于修改部的中心z偏心地產(chǎn)生的剝離區(qū)域2能夠?qū)崿F(xiàn)不同地結(jié)構(gòu)化的表面的建立。附圖標(biāo)記17表示參考長度,所述參考長度優(yōu)選為1000μm。

圖23示意地示出:固體1的晶格通過引入或產(chǎn)生修改部9來改變,使得裂紋引導(dǎo)應(yīng)力50優(yōu)選與修改部9的中心間隔開地產(chǎn)生。因此,在晶格中,通過修改部9分別在包圍修改部9的至少一個固體區(qū)域中產(chǎn)生裂紋引導(dǎo)應(yīng)力50,使得將固體1分離的裂紋通過裂紋引導(dǎo)應(yīng)力50,尤其相應(yīng)的修改部9的中心z錯開地引導(dǎo)。

根據(jù)本發(fā)明,卵形示出的裂紋引導(dǎo)應(yīng)力50預(yù)設(shè)剝離區(qū)域2,由于機械應(yīng)力產(chǎn)生的裂紋沿著所述剝離區(qū)域引導(dǎo)并且引導(dǎo)穿過所述剝離區(qū)域。機械應(yīng)力優(yōu)選經(jīng)由對在固體1上設(shè)置或產(chǎn)生的層進行溫度處理來產(chǎn)生或?qū)牍腆w1中。

因此,本發(fā)明能夠涉及用于將至少一個固體部分與固體,尤其晶片分離的方法。所述方法在此至少包括如下步驟:借助于激光器,尤其皮秒或飛秒激光器來修改固體的晶格,其中多個修改部在晶格中產(chǎn)生,其中晶格由于修改部在包圍修改部的區(qū)域中至少在各一個部分中裂開,其中通過在修改部的區(qū)域中的裂紋預(yù)設(shè)一個剝離區(qū)域或多個子剝離區(qū)域。附加地,尤其組合地,或替選地,方法能夠包括提供要加工的固體1的步驟,其中固體1優(yōu)選由化學(xué)的化合物構(gòu)成。此外,附加地或替選地,尤其能夠提供激光光源作為修改裝置。此外,優(yōu)選附加地用激光光源的激光輻射對固體1進行加載,其中激光輻射對固體1的在固體1內(nèi)部的預(yù)設(shè)的部分限定地進行溫度處理,以構(gòu)成剝離區(qū)域(2),其中在固體1的預(yù)設(shè)的部分中產(chǎn)生的溫度高至,使得構(gòu)成預(yù)設(shè)的部分的材料經(jīng)受預(yù)定的材料轉(zhuǎn)化。因此,固體層與固體的剝離能夠僅由于根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的修改部得出。優(yōu)選地,修改部9作為構(gòu)成預(yù)設(shè)的部分的材料的預(yù)定的材料轉(zhuǎn)化部產(chǎn)生,其中通過激光束產(chǎn)生如此高的溫度,使得產(chǎn)生材料轉(zhuǎn)化部,所述溫度尤其大于200℃或大于500℃或大于800℃或大于1000℃或大于1500℃或大于2000℃。

然而替選地可設(shè)想的是:產(chǎn)生修改部,使得所述修改部在沒有其他外部引入的脈沖的情況下不能夠?qū)崿F(xiàn)固體層與固體的分離。

因此,優(yōu)選在產(chǎn)生修改部之后,能夠?qū)⒔蛹{層設(shè)置在固體上,以保持固體部分并且隨后對接納層進行熱加載,以在固體中尤其機械地產(chǎn)生應(yīng)力,其中裂紋,尤其主裂紋通過應(yīng)力在固體中沿著剝離區(qū)域擴展,通過所述剝離區(qū)域?qū)⒐腆w層與固體分離,優(yōu)選通過裂紋至少將多個可能之前產(chǎn)生的子裂紋在修改部的區(qū)域中彼此連接。

因此,描述一種用于在固體中產(chǎn)生剝離區(qū)域的方法,所述剝離區(qū)域用于將固體部分,尤其固體層與固體剝離,其中要剝離的固體部分比減去該固體部分的固體更薄,所述方法至少包括下述步驟:提供要加工的固體,其中所述固體優(yōu)選由化學(xué)的化合物構(gòu)成;提供激光光源;用激光光源的激光束加載固體,其中激光束經(jīng)由要分離的固體部分的表面進入固體中,其中激光束限定地加載固體的在固體內(nèi)部的預(yù)設(shè)的部分,以構(gòu)成一個剝離區(qū)域或多個子剝離區(qū)域,其特征在于,通過激光加載在固體的晶格中依次產(chǎn)生多個修改部,其中晶格由于修改部在圍繞修改部的區(qū)域中至少在所述區(qū)域的各一個部分中裂開,其中通過在修改部的區(qū)域中的裂紋預(yù)設(shè)剝離區(qū)域或者預(yù)設(shè)多個子剝離區(qū)域。

此外,描述一種用于將至少一個固體部分與固體,尤其晶片分離的方法,所述方法至少包括如下步驟:借助于修改機構(gòu),尤其激光器,尤其皮秒或飛秒激光器來修改固體的晶格,其中在晶格中產(chǎn)生多個修改部,其中晶格由于修改部在包圍修改部的區(qū)域中至少在所述區(qū)域的各一部分中裂開,其中通過裂紋在修改部的區(qū)域中預(yù)設(shè)剝離區(qū)域;將接納層設(shè)置在固體上以保持固體部分;對接納層熱加載,以尤其機械地在固體中產(chǎn)生應(yīng)力,其中主裂紋通過應(yīng)力在固體中沿著剝離區(qū)域擴展,所述剝離區(qū)域至少將多個裂紋在修改部的區(qū)域中彼此連接。

附圖標(biāo)記列表

1固體

2剝離區(qū)域

4激光束

5拋光的表面

6在固體中的激光束

7固體的下側(cè)

8焦點

9修改部

10第一固體部分

11固體層

12第二固體部分

13裂紋

14加工起始的位置

15修改部的中心

17參考長度

18主表面

25第一裂紋部分

27第二裂紋部分

28第三裂紋部分

29第四裂紋部分

30旋轉(zhuǎn)臺

31在外棱邊和第一修改部塊之間的裂紋

32在兩個修改部塊之間的裂紋

33在修改部塊和另一修改部塊或外棱邊之間的裂紋

34在修改部塊和外棱邊之間的裂紋

40光學(xué)裝置

41不具有修改部塊的第一區(qū)域

42不具有修改部塊的第二區(qū)域

43不具有修改部塊的第三區(qū)域

44不具有修改部塊的第四區(qū)域

45不具有修改部塊的第五區(qū)域

51未改變的材料

52改變的材料

53拉曼光譜

54以%計的強度

56以cm-1計的波長

61未改變的材料部分的圖

62改變的材料部分的圖

65第一定向元件

66第二定向元件

67第三定向元件

68第四定向元件

69傳感器機構(gòu)

75數(shù)據(jù)載體元件和/或數(shù)據(jù)傳輸元件

76槽

77流體入口

78流體管道

79流體出口

80傳導(dǎo)-支撐-結(jié)構(gòu)

71裂紋部分的第一端部

72裂紋部分的第二端部

91第一塊的修改部

92第二塊的修改部

112第二固體層

113第三固體層

140接納層

150溫度處理流體

161接納層的變形方向

300耦聯(lián)層

630光束束腰

632光束束腰

400掃描儀

401激光束源

402激光束導(dǎo)體

403另一激光束導(dǎo)體

501第一固體層的露出的表面

502第二固體層的激光進入表面

503第二固體層的露出的表面

504第三固體層的激光進入表面

505第三固體層的露出的表面

606光束

608光學(xué)裝置

610第一轉(zhuǎn)向元件

612第二轉(zhuǎn)向元件

613第三轉(zhuǎn)向元件

616第一光束部分

618第二光束部分

620焦點

622第一表面部分

624第二表面部分

630光束束腰

632光束束腰

901不具有修改部的第一場

902不具有修改部的第二場

903不具有修改部的第三場

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